העגבניה לומדת להתגונן

 

 

מדענים במכון גילו גן שמקורו בצמחי עגבניות בר, המעניק לצמחי בר עמידות כנגד מחלת הכימשון. הגן שבודד הוחדר - בטכניקות של הנדסה גנטית - למטען התורשתי של צמחי עגבניות תרבותיים. כתוצאה מכך גילו הצמחים ה"מהונדסים" יכולת עמידות כנגד מחלת הכימשון. הזיהוי המדויק של הגן מאפשר להאיץ את החדרתו לצמחים תרבותיים גם בטכניקות רגילות של טיפוח זנים. נוכחותם של גנים המקנים לצמחים עמידות למחלות עשויה לצמצם במידה ניכרת את הצורך בריסוס גידולי עגבניות בחומרי הדברה, הנשטפים אל הקרקע, שם הם עלולים לגרום נזקים סביבתיים.

 

בראש צוות המחקר עמד פרופ' רוברט פלור מהמחלקה לגנטיקה של צמחים במכון, וראש המרכז הלאומי לגנום צמחי. חברו אליו ד"ר דבורה אביב, המרכזת את יחידת תרביות הרקמה במחלקה, ותלמידת המחקר נעמי אורי. בצוות השתתפו גם מדענים ממוסדות מחקר נוספים: פרופ' דניאל זמיר ותלמיד המחקר יובל אשד מהפקולטה לחקלאות של האוניברסיטה העברית, ופרופ' סטיב טנקסלי מאוניברסיטת קורנל בניו-יורק, ארה"ב.

 

מחלת הכימשון נגרמת כתוצאה מחדירת פטרייה הקרויה "פוסאריום" למערכת הובלת המזון של הצמח. הפטרייה גוזלת את המזון מהצמח, ובנוסף לכך היא מפרישה רעל הגורם למותם של תאי הצמח, עד לכמישתו של הצמח כולו. ב"מירוץ החימוש" האבולוציוני, שמתקיים בין צמחי עגבניות הבר לבין הפטרייה, פיתחו הצמחים מערכת התגוננות יעילה הפועלת בשני שלבים עיקריים. השלב הראשון מבוסס על "יחידת מודיעין" המזהה את הפטרייה הפולשת ומודיעה על כך לצמח. בשלב השני, לאחר קבלת ההודעה על נוכחותו של הפולש התוקף, מפרישה מערכת ההגנה אנזימים וחומרים אחרים ש"מחסלים" את הפטרייה, או מונעים את התפתחותה.

 

בהעדרם של הגנים המקנים לצמחים עמידות כנגד מחלות, נאלצים חקלאים בכל העולם לספק לגידולי העגבניות התרבותיים "מטריית הגנה" מלאכותית, בדמותם של תרסיסי רעלים נגד פטריית ה"פוסאריום". רעלים אלה, הנשטפים אל הקרקע, עלולים לגרום נזקים סביבתיים.

 

צוות המחקר, בראשותו של פרופ' פלור, ביקש להבין כיצד גנים המקנים עמידות, שמקורם בעגבניות בר, יכולים לעורר בצמחי העגבניות התרבותיים את יכולת ההתגוננות. הבנה זו עשויה לאפשר לחקלאים להימנע בעתיד, מלרסס את הגידולים בכמויות גדולות של חומרי הדברה.

 

החוקרים גילו שחלקה העיקרי של מערכת ההגנה הטבעית עדיין קיים בצמחי העגבניות התרבותיים, אלא שהם חסרים את "יחידת המודיעין", שבלעדי הודעתה המערכת אינה יכולה להתחיל לפעול.

 

בהמשך זיהו החוקרים את הגן המקודד את החלבון שמהווה את "יחידת המודיעין" בצמחי עגבניות בר. הגן בודד ושובט, ולאחר מכן הוחדר (בטכניקות של הנדסה גנטית) למטען התורשתי של צמחי העגבניות התרבותיים. כתוצאה מכך הם גילו יכולת עמידות כנגד פטריית ה"פוסאריום", הגורמת את מחלת הכימשון.